高二物理競賽：電磁現(xiàn)象與舊物理學(xué)原理的矛盾課件

一、電磁現(xiàn)象與舊物理學(xué)原理的矛盾兩電荷靜止在S/系中按照伽利略變換：力與參考系無關(guān)2“以太”參考系是絕對靜止系邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)GM1M2T地球公轉(zhuǎn)

當(dāng)時認(rèn)為光在“以太”中以速度c傳播，“以太”相對太陽靜止以干涉儀為參考系“以太風(fēng)”v3G

M1

GGM1M2T地球公轉(zhuǎn)4GM1M2TG

M2M2

GG

M2

G以干涉儀為參考系5光在G1M1上來回所需時間光在G1M2上來回所需時間GM1M2T干涉儀轉(zhuǎn)90°后，時間間隔變成6干涉儀轉(zhuǎn)90°引起光程差的變化為由干涉理論，光程差的變化引起的移動條紋數(shù)儀器可測量精度

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

未觀察到地球相對于“以太”的運(yùn)動.結(jié)論：作為絕對參考系的以太不存在，光速與參考系無關(guān).7

以后又有許多人在不同季節(jié)、時刻、方向上反復(fù)重做邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)．近年來,利用激光使這個實(shí)驗(yàn)的精度大為提高,但結(jié)論卻沒有任何變化．END8力學(xué)規(guī)律1）

Einstein

的相對性理論是Newton理論的發(fā)展一切物理規(guī)律

關(guān)鍵概念：相對性和不變性

.這兩條基本原理是狹義相對論的基礎(chǔ).2）光速不變原理與伽利略變換不符與伽利略的速度相加原理針鋒相對*

設(shè)：時，重合;事件P的時空坐標(biāo)如圖所示.正變換逆變換*注意

時,轉(zhuǎn)換為伽利略變換式.

洛倫茲速度變換式正變換逆變換Einsteintrain地面參考系在火車上分別放置信號接收器中點(diǎn)放置光信號發(fā)生器事件1接收到閃光事件2接收到閃光M‘發(fā)出光信號12M'發(fā)出的閃光光速為A'B'同時接收到光信號事件1、事件2同時發(fā)生研究的問題

？？12兩事件是否同時發(fā)生？14

真空中的光速是常量，沿各個方向都等于c

，與光源或觀測者的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān).1

相對性原理

物理定律在所有慣性系中都具有相同的表達(dá)形式.2

光速不變原理事件1、事件2不同時發(fā)生事件1先發(fā)生處閃光

光速為S系中的觀察者又如何看呢？A'B'隨S'運(yùn)動A'迎著光運(yùn)動,B'

背離光運(yùn)動故A'比B'早接收到光12

同時不同地事件

2

系(車廂參考系)S

系(地面參考系)事件

1

結(jié)論：沿兩個慣性系運(yùn)動方向，不同地點(diǎn)發(fā)生的兩個事件，在其中一個慣性系中是同時的，在另一慣性系中觀察則不同時，所以同時具有相對意義；只有在同一地點(diǎn)，同一時刻發(fā)生的兩個事件，在其他慣性系中觀察也是同時的.在S系在系同時同地發(fā)生的兩事件此結(jié)果反之亦然.注意總結(jié)重點(diǎn)：1.狹義相對論的基本原理1）愛因斯坦相對性原理